磁流變液機器人（Magnetorheological fluid robot,MRF robot）是以磁流變液為磁控對象,利用磁流變液的磁化特性設計的球形磁控機器人。機器人具有結構簡單、對外部磁場響應迅速、質(zhì)量輕盈且可控性強等優(yōu)點,在體內(nèi)靶向送藥、治療等醫(yī)學領域具有巨大的應用潛力。針對磁流變液機器人運動機理未知、控制復雜等問題,本文從以下幾個方面開展研究:（1）闡述了磁流變液的磁化特性,提出了基于磁力矩和梯度磁場力驅(qū)動方式的兩種磁流變液機器人設計方案,對兩種設計方案進行仿真分析并確定磁力矩驅(qū)動方式的機器人為最終設計方案;從動力學特性和磁力矩力學模型探究磁流變液機器人的運動機理。（2）介紹了亥姆霍茲線圈基本理論和旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生原理,求解三維亥姆霍茲線圈的設計參數(shù),進行線圈模型的有限元仿真分析,加工線圈實物并利用高斯計對其性能進行檢測,基于圖像處理提出磁流變液機器人運動速度檢測方法,開展機器人運動實驗。（3）基于磁流變液機器人運動速度控制的特點,提出了PID控制策略并運用常規(guī)PID、灰狼優(yōu)化算法PID和改進灰狼優(yōu)化算法對PID控制器進行參數(shù)整定;對控制器進行單位階躍響應仿真分析,仿真結果顯... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁流變液流變效應Figure1-1TherheologicaleffectofMRF

碩士學位論文8搭建磁流變液機器人控制系統(tǒng)實驗臺，介紹實驗臺的硬件并進行軟件設計，開展磁流變液機器人運動速度控制實驗，驗證控制策略的可靠性，分析不同頻率驅(qū)動信號下的控制效果。本文的研究技術路線如圖1-2所示：圖1-2技術路線Figure1-2Technologyroute1.5本章小結(Summary)本章介紹了課題的來源和研究背景，闡述了磁流變液的概念及其應用，總結了磁控機器人、磁控機器人運動機理和磁控機器人控制策略的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并指出了目前研究中存在的問題，最后提出了本文的主要研究內(nèi)容及研究內(nèi)容的技術路線。

碩士學位論文 不存在磁滯現(xiàn)象，即沒有剩磁和矯頑力，因為固相顆粒本身懸浮在基載液體中，當外磁場的約束移去以后，微粒的熱運動（即 Brown 運動）最終使它們變成無規(guī)則的紛亂狀態(tài)。為了更加直觀的觀測到磁流變液在有無外部磁場時的微觀狀態(tài)，利用工業(yè) CT 掃描儀對其進行觀察，如圖 2-1 所示。

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本文編號：3605867